C型鋼機

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當使表面增加ΔＳ面積時，外界對系統(tǒng)所

做的功為ΔＷ＝σΔＳ。外界所做的功僅用于抵抗表面張力而使系統(tǒng)表面積增大所消耗的能量。

該功的大小等于系統(tǒng)自由能的增量，即

ΔＷ＝σΔＳ＝ΔＦσ＝ΔＦΔＳ（１１１）

由此可知，表面自由能即單位面積上的自由能。由于表面自由能可表達為力與位移的乘

積，因此，［σ］＝Ｊｍ２＝Ｎ·ｍｍ２ ＝Ｎｍ

這樣，σ又可理解為物體表面單位長度上作用著的力，即表面張力。表面自由能與表面

張力在數(shù)值上是相同的，它們是從不同角度描述了同一現(xiàn)象。但在習慣上往往都采用表

面張力這個名詞。

④ 實際液態(tài)金屬的結構　以上描述的是理想純金屬的液態(tài)結構，其中只存在游動原子

團和原子集團間的空穴，液態(tài)中的原子存在著很大 “能量起伏”，游動的原子集團時聚時

，此起彼伏而存在 “結構起伏”。實際液體金屬的結構要比純金屬復雜得多。

實際上，純金屬是不存在的。實際金屬中，即使非常純的實際金屬中總存在著大量雜質

子。例如，純度為９９９９９９９９％的純鐵，即雜質量為１０－８，每摩爾體積 （７１ｃｍ３）中總

原子數(shù)為６０２３×１０２３，則每１ｃｍ３ 鐵液中所含雜質原子數(shù)約相當于１０１５個數(shù)量級。

３黏度對液態(tài)形成過程的影響

（１）對液態(tài)金屬流態(tài)的影響　流體的流態(tài)決定于雷諾

數(shù)Ｒｅ。據(jù)流體力學，臨界雷諾數(shù)Ｒｅ臨等于２３００，Ｒｅ＞２３００

為紊流，

從以上二式得知，ｆ層 ∝η，而ｆ紊 ∝η０．２

?？梢姡簯B(tài)金屬的流動阻力在層流時受黏度的

影響遠比在紊流時的大。液態(tài)金屬的動力黏度一般都大于水的動力黏度，但它們的運動黏度

和水的接近。所以，一般澆注情況下，液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)和型腔中的流動皆為紊流。在型

腔的細薄部分，或在充型的后期，由于流速顯著下降，才呈層流流動。